实验探究题专项训练五——2024年浙江省中考科学三轮冲刺

这是一份实验探究题专项训练五——2024年浙江省中考科学三轮冲刺，共61页。试卷主要包含了小乐通过图示实验装置等内容，欢迎下载使用。

一．实验探究题（共30小题）
1．某实验小组对铁的锈蚀进行如下实验。室温时，将包有样品（足量）的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（容积150mL）当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间，如表：
（1）实验①和②说明NaCl可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是 （填“放热”或“吸热”）过程。
（3）若欲探究碳对铁锈蚀速率的影响，应选择的药品有 。
2．实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。
（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处： ；
（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为 W；
（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 V。
3．按如图进行实验，已知A为H2、CO中的一种或两者的混合物，甲装置中的黑色粉末为CuO、炭粉中的一种或两者的混合物。根据下列要求，回答问题：
（1）若黑色粉末是纯净物，甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊，则气体A是 ，黑色粉末为 。
（2）若第（1）问中：乙装置的物质增重3.6g，丙装置中的物质增重4.4g，则至少需通入 g气体。
4．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（2）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（3）分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 ；
（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案
5．某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8伏”的小灯泡、学生电源（电压恒为8伏）、电流表（0～0.6安，0～3安）、电压表（0～3伏，0～15伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关及导线若干。
（1）小知组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦；
（2）小临组同学检查发现，实验桌上的电流表已损坏，其他器材完好。小组讨论后，他们选用一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为“0～15伏”，也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 伏；
②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U0、R0表示）。
6．小红、小明、小刚三位同学分别做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验如图所示，其中小红、小明实验时以杠杆中点为支点，思考并回答下列问题：
（1）小红同学完成如图所示实验后并记录数据，根据这一次实验，小红立即分析得出杠杆的平衡条件，她的不足之处有 （至少写两点）。
（2）小明同学设计了两种实验方案：第一种是用弹簧测力计沿竖直向下拉，其读数为F1；第二种是用弹簧测力计斜向下拉，其读数为F2，请帮助小明判断两种方案的合理性和F1、F2正确的大小关系是 （选填）。
A.第一种合理，F1＜F2
B.第一种合理，F1＞F2
C.第二种合理，F1＜F2
D.第二种合理，F1＞F2
（3）小刚同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，根据记录的数据，得出的杠杆平衡条件并不成立，他的操作错误在于没有选择 。
7．“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如表所示。
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】（1）上述实验中均未观察到 色固体生成，由此判断猜想一错误
（2）实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
【实验反思】（1）实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
（2）由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。
（3）为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水旒酸铜直接混合，隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由 。
8．小乐通过图示实验装置（夹持部分已略去）及药品，按如下实验步骤，验证了可燃物燃烧的条件，其中实验装置气密性良好。药品均足量（已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃）。
步骤一：向大烧杯中注入足量的冷水，打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管，并观察U形管中现象；
步骤二：关闭K1、打开K2，向下压右侧注射器活塞，使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽，然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水，并观察U形管中现象；
步骤三：……，并观察U形管中现象。
（1）根据图示信息，写出生成氧气的化学方程式 。
（2）简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法 。
（3）补充完整步骤三的操作，并写出U形管中应观察到的现象 。
9．工业上常通过煅烧石灰石来制备生石灰。为提高产量并减少能耗，需测定某温度下石灰石样品中碳酸钙完全分解所需的时间。小明取12.5克石灰石样品进行如下实验，并将所得实验数据绘制成如图所示曲线：
已知：石灰石样品中杂质不参与反应。
可能用到的化学方程式：
CaO+H2O＝Ca（OH）2；Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O
（1）在稀盐酸的质量从0加至b克的过程中出现的实验现象为 。
（2）此次煅烧过程中产生的生石灰的质量为多少克？
（3）小明重新取等质量的该石灰石样品以相同条件煅烧60分钟后，重复上述实验操作上发现样品中碳酸钙仍未完全分解。请在图中画出此次实验中烧杯及杯内物质总质量与加入稀盐酸的质量的关系曲线。
10．实验室加热32.5g二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时，剩余固体物质的质量变化如图1所示。
（1）如图2为气体的发生与收集装置，该实验中欲收集一瓶较干燥的氧气，应选用的装置组合为 （填图中字母）。
（2）完全反应后，剩余固体物质属 （填纯净物、混合物）。
（3）完全反应后，把剩余固体倒入134.1g蒸馏水中，充分溶解，所得溶液的溶质质量分数是多少。（写出计算过程）
11．在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理？ 。
12．已知常用的强酸（H2SO4、HCl、HNO3，）跟常用的强碱（NaOH、KOH）反应生成的盐的水溶液呈中性，现将白色粉末溶入一无色中性液体中，按以下图示进行实验：
（1）用化学式写出：B ，D
（2）若无色中性液体是只含一种溶质的溶液，则溶质可能有哪几种情况？ 。（写化学式）
13．小科在验证Al和Cu的活动性实验时，把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中，发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱？小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关，于是重新设计实验，如图甲、乙、丙、丁，观察到的现象如下表：
（1）小科实验时打磨铝片的目的是 。
（2）小明认为要确定Cl﹣能否促进铝反应，实验中 （选填“应该”或“不应该”）采用NaCl溶液，理由是 。
（3）改进实验后，小明也进行了上述实验，若Cl能促进铝反应，则丁“？”处预期观察到的现象为 。
14．实验室现有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知：氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2MgO+H2O；碳酸钙高温下分解，某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数，取12.9g水垢样品加热，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。请据图分析并计算：
（1）Mg（OH）2受热分解生成的水的质量为 g。
（2）水垢样品中Mg（OH）2的质量分数为多少？（结果精确到0.1%）
（3）x的值为多少？
（4）当剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%，此时剩余固体处于图中的 段。（填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）
15．小宁同学用一定质量分数的FeCl3溶液和一定质量的NaOH固体粉末做实验。四次实验结果如表所示：
根据实验结果回答下列问题：
（1）实验过程中可以观察到有 色沉淀生成。
（2）第 次实验，FeCl3和NaOH恰好完全反应。
（3）表中的a值是 。
（4）实验中所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
16．有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答：（1）滤渣a的成分一定含有 ，可能含有 。
（2）滤液中溶质的成分有 。
（3）若现象（1）“滤渣部分溶解”变为“滤渣全部溶解”，则样品中不含有的物质是 。
17．小明用图甲的弹簧笔玩游戏，发现弹起的高低不同。笔弹起的高度取决于内部弹簧的弹性势能。弹簧的弹性势能大小与弹簧的弹性形变和弹簧种类有关。
猜想：相同弹簧其弹性势能大小与其弹性形变的程度有关。
为了验证猜想，小明利用图乙所示的实验装置进行实验。不计小球滚动和碰撞的能量损失。步骤如下：
①用小球在水平面上压缩弹簧至一定位置；
②释放小球撞击木块，测得木块移动的距离s。
（1）步骤①在操作时需要控制 等无关变量相同。（写出2个）
（2）将弹簧压缩至不同位置后释放撞击木块，若出现 现象，则可得出结论：相同弹簧弹性形变的程度越大，弹簧弹性势能越大。
（3）小明在其中几次实验中，用小球压缩弹簧释放后撞击木块，发现木块移动到水平桌面末端并掉下桌面，影响实验的观测。在无法增加水平桌面长度的情况下，请你就上述实验不足提出一项合理化的改进建议： 。
18．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
（1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 。
（2）该杠杆机械效率的表达式是 。（用题中给出的字母表示）
（3）若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 ，杠杆的机械效率将 （填变大、变小、不变）。
19．某兴趣小组在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到现象。小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣，他们又做了如图所示两组实验。
（1）实验一：如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，旋紧瓶盖振荡，观察到软塑料瓶变瘪。小明同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；小林同学认为二氧化碳还会与水发生反应，所以根据上述实验现象不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应。你赞成哪位同学的观点 。
（2）实验二：小组同学将实验一做了改进，将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡，观察到软塑料瓶变瘪，再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中（如图2），观察到 ，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
（3）实验二结束后，兴趣小组的同学想进一步探究塑料瓶中液体的溶质组成，取少量塑料瓶中的液体，滴加酚酞后发现不变色，接着放入适量的铁粉，产生大量气泡。得出结论：塑料瓶中溶液的溶质除了氯化钠还有 。
20．小郑利用如图1示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好，实验前弹簧夹处于关闭状态。
（1）验证可溶性碱能与酸反应打开活塞a，向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba（OH）2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
（2）验证可溶性碱能与CO2反应完成（1）后，打开活塞b，向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后，立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象 。
（3）小郑取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品，利用图2装置（夹持仪器省略）验证其化学式为Cu2（OH）2CO3。（已知：碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物）
①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重：当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是 。
②若碱式碳酸铜的化学式为Cu2（OH）2CO3，则装置乙将增重 克。
21．某化学学习小组同学对实验室制取二氧化碳气体后的废液产生了兴趣。提出问题：废液中的溶质的成分是什么呢？
小萍进行了如下猜想：
①只有生成的氯化钙；
②氯化钙和氯化氢；
③氯化钙和碳酸钙。
（1）小彩同学认为猜想 （填序号）是不科学的。
（2）小乔同学向废液中逐滴加入碳酸钠溶液，用数字化实验设备测得溶液pH变化情况如图所示，请描述整个反应过程中的实验现象： 。
（3）请你设计一个实验方案检验D点溶液中的溶质为NaCl和Na2CO3 。
22．有一包白色粉末可能含有BaCl2（中性）、Na2CO3、CaCO3、NaOH中的两种。鉴定过程如下：
步骤Ⅰ：取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。
步骤Ⅱ：将烧杯中的物质过滤得到滤渣A和滤液B，对滤液B进一步设计如下方案进行实验。
请回答：
（1）只根据步骤Ⅰ可以判断出烧杯中的白色不溶物可能是 。
（2）若原白色粉末中只含有CaCO3、Na2CO3两种物质，则上述③出现的现象是 。
23．寒假期间，小明同学用五角星图总结归纳了稀硫酸的性质，如图所示。
（1）为验证性质①，小明将某一金属放入盛有稀硫酸的试管中，得到了浅绿色溶液。请写出该金属与稀硫酸反应的化学方程式： 。
（2）小明需要在性质③的方框中填入的物质类别为 。
24．某实验小组取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，小科认为生石灰已变质，试剂瓶中可能含有CaO、Ca（OH）2、CaCO3三种物质，并开展如下探究：称取10.6g样品，并设计实验方案及实验装置（如图所示）。
①检查装置气密性，在锥形瓶内加入样品10.6g和适量的水并放出热量，并连接好仪器；
②打开分液漏斗活塞，将稀盐酸缓缓注入锥形瓶中，使样品恰好完全反应，准确测得量筒内共收集到1100mL的水（装有水的广口瓶的水面上方铺有一层油）；
③拆下装置后，往锥形瓶内的溶液中注入足量硝酸银溶液，至沉淀完全，经过滤、洗涤和干燥后，称量沉淀质量。
注：本实验条件下，二氧化碳的密度2g/L。
（1）试写出样品溶于水放热的化学方程式 。
（2）碳酸钙与盐酸反应属于化学四大基本反应中的 。
（3）若不在水面上铺层油，则实验测得的样品中CaCO3质量 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际质量。
（4）在步骤③中，当沉淀质量小于 g时，说明样品中还含有Ca（OH）2。
25．小科同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B。
（1）上述实验中发生的化学反应有：①CaO+H2O═Ca（OH）2；②Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓。
（2）在探究固体A的成分时，小科同学通过分析提出了二个假设：
假设一：固体A中只有CaCO3；
假设二：固体A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是 。
在验证假设过程中，小科取少量固体A于试管中加入足量水，振荡、静置，向上层清液中滴硫酸铜溶液，出现 现象，假设二成立。
（3）在探究溶液B中的溶质成分时，小科同学通过对化学反应的分析又提出了三个假设：
假设一：溶液B中的溶质是NaOH；
假设二：溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3；
假设三：溶液B中的溶质是NaOH和 。
①请在假设三中补上另一种物质。
②在验证假设过程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸，小科这一实验操作的目的是为了验证哪一个假设？并说明理由 。
26．在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
（1）请从下列各图中选择合适的实验装置（部分夹持装置未画出） （填序号）。
（2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材：秒表、电子秤、如图中合适的装置。
实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤： 。
27．杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 侧移动；
（3）步骤④标零线的目的是 ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体……；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
28．小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象， （填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式： 、 。
综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。
29．小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。
【交流反思】
（1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 。
【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
30．科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的”这一问题，设计实验进行探究。
【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。
（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是 ；
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是 ；
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。
请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、CO32﹣、水分子外，还有OH﹣。
小组同学设计了如图丙对照实验E、F和G。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液，x溶液进行实验，一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x溶液”应该是 。
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是 。
2023年中考实验探究题专项训练五
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共30小题）
1．某实验小组对铁的锈蚀进行如下实验。室温时，将包有样品（足量）的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶（容积150mL）当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间，如表：
（1）实验①和②说明NaCl可以 加快 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率。
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是 放热 （填“放热”或“吸热”）过程。
（3）若欲探究碳对铁锈蚀速率的影响，应选择的药品有 1g铁粉和10滴水（或1g铁粉、10滴水和少量氯化钠） 。
【分析】（1）根据实验②中含有NaCl，反应所需的时间较短来分析；
（2）根据实验开始后，广口瓶内温度有所上升来分析；
（3）根据探究碳对铁锈蚀速率的影响，则实验时唯一的变量是碳，而实验①②有碳来分析。
【解答】解：（1）实验①和②之间唯一的变量是NaCl，实验②中含有NaCl，反应所需的时间较短，说明NaCl可以加快铁锈蚀的速率。
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是放热过程。
（3）若欲探究碳对铁锈蚀速率的影响，则实验时唯一的变量是碳，因为实验①②有碳，如果与实验①形成对照，则对照实验中不含碳，其它因素完全相同，则对照实验的样品组成为1g铁粉、10滴水；如果与实验②形成对照，则对照实验的样品组成为1g铁粉、10滴水和少量氯化钠。
故答案为：
（1）加快；
（2）放热；
（3）1g铁粉和10滴水（或1g铁粉、10滴水和少量氯化钠）。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。
（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处： 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处 ；
（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 3 V。
【分析】（1）在有滑动变阻器的电路中，为了保护电路中的各个元件，滑动变阻器连入电路的阻值要最大。
（2）电功率的计算公式为P＝UI。
（3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率越大，亮度越大。
【解答】解：（1）两只小灯泡的额定电流均为0.3A，所以电流表所用的是0～0.6A的量程；两只小灯泡的额定电压均不超过3V，所以电压表所用的是0～3V的量程；电源由三个铅蓄电池串联而成，所以电源电压为6V，大于两只小灯泡的额定电压。因此，为保护电路中的各个元件，需要将滑动变阻器的滑片移到最左端，使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
（2）由图乙可知，小灯泡两端的电压为2.5V，所以该小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率大的亮度大。在图丙所示的电路中，当电流表的示数为0.3A时，两只小灯泡均正常发光，即此时两个小灯泡的实际功率均等于其额定功率。额定电压为3V的小灯泡的额定功率为P′＝U′I＝3V×0.3A＝0.9W，额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率为P＝0.75W。故更亮的灯L1是额定电压为3V的小灯泡。
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）0.75；（3）3。
【分析】（1）对电阻器的考查一般从两个角度出发：滑动变阻器的连接；滑动变阻器的作用。
（2）要注意额定功率与实际功率的区别。不能在未知灯泡是否正常发光的情况下，通过比较灯泡的额定功率来比较二者的亮度。
3．按如图进行实验，已知A为H2、CO中的一种或两者的混合物，甲装置中的黑色粉末为CuO、炭粉中的一种或两者的混合物。根据下列要求，回答问题：
（1）若黑色粉末是纯净物，甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊，则气体A是 H2和CO ，黑色粉末为 CuO 。
（2）若第（1）问中：乙装置的物质增重3.6g，丙装置中的物质增重4.4g，则至少需通入 3.2 g气体。
【分析】（1）根据实验现象，分析甲中的固体和通入的气体；
（2）根据乙装置的物质增重是水的质量、丙装置中的物质增重是二氧化碳的质量计算组成气体的质量.
【解答】解：（1）由题意可知，若黑色粉末是纯净物实验时出现红色，说明了黑色粉末为氧化铜；由无水硫酸铜变成了蓝色，说明了有水生成，则通入的气体中含有氢气；由澄清的石灰水变浑浊，说明了有二氧化碳气体生成，通入的气体中含有一氧化碳．
故填：H2和CO；CuO；
（2）设氢气的质量为x
H2+CuOCu+H2O
2 18
x 3.6g
＝，解得：x＝0.4g
设一氧化碳的质量为y
CO+CuOCu+CO2↑
28 44
y 4.4g
＝，解得：y＝2.8g
参加反应的气体的质量是：0.4g+2.8g＝3.2g
由于反应前和反应后都需要通入气体，故气体的质量要大于3.2g，
故填：3.2.
【分析】掌握几种气体的化学性质是解题的前提，同时要认真分析现象出现的真正原因，要排除干扰，想到所有细节．
4．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 R2 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（2）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（3）分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 小灯泡的电阻受温度的影响 ；
（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 B 。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能，丁方案不能
D.丙方案不能，丁方案
【分析】（1）灯的额定电压为2.5V、灯丝电阻约为10Ω，根据I＝由求出灯正常发光大约通过的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器的阻值至少为多大，确定选择滑动变阻器的规格；
（2）根据灯正常发光时通过的电流确定电流表应选用的量程，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，电流从正接线柱进入，从负接线柱流出；
（3）灯丝电阻是变化的，原因是受温度的影响；
（4）开关S接“a”、“b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，
由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的规律，灯正常发光时变阻器应分去的电压为：
U变＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值至少为：
R变＝＝＝14Ω＞10Ω，
所以应选择规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）电压表与灯泡并联，灯泡正常发光时电路中的电流约为0.25A，所以电流表应选小量程与灯泡串联，如下所示：
；
（3）由图乙可知，灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响；
（4）因为已知小灯泡的额定电压，不知小灯泡的额定电流，图丙中，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丁中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。
故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；（3）小灯泡的电阻受温度的影响；（4）B。
【分析】此题是测量灯泡额定功率的实验，考查了电路连接、器材选择、电功率的计算、影响电阻的因素、电路故障的分析及对实验方案的评估。
5．某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8伏”的小灯泡、学生电源（电压恒为8伏）、电流表（0～0.6安，0～3安）、电压表（0～3伏，0～15伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关及导线若干。
（1）小知组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 1.52 瓦；
（2）小临组同学检查发现，实验桌上的电流表已损坏，其他器材完好。小组讨论后，他们选用一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为“0～15伏”，也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 4.2 伏；
②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U0、R0表示）。
【分析】（1）根据乙图电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI计算灯泡的额定功率；
（2）找一个定值电阻与灯泡串联，根据串联电路的电流特点可知，当灯泡正常发光时，通过定值电阻的电流等于灯泡的额定电流；让电压表首先与定值电阻和变阻器并联，当灯泡的电压为3.8V时，根据串联电路电压规律，此时电压表的示数为4.2V，据此可确定灯泡正常发光；然后通过开关的切换，电压表测定值电阻两端电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，最后根据P＝UI计算灯泡的额定功率即可。
【解答】解答：（1）由图乙可知，电流表选择量程0～0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.4A，灯泡的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；
（2）实验步骤：
①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为4.2伏；
②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；
③在步骤①中，灯泡、定值电阻R0和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0和滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律，当电压表示数为8V﹣3.8V＝4.2V时，灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡、定值电阻R0和滑动变阻器仍串联，电压表测定值电阻R0两端电压；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电流规律，小灯泡额定电流为：
I额＝I0＝，
小灯泡的额定功率为：
。
故答案为：（1）1.52；（2）4.2；。
【分析】本题测小灯泡额定电功率实验，考查了功率的计算和设计实验方案测功率的能力。
6．小红、小明、小刚三位同学分别做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验如图所示，其中小红、小明实验时以杠杆中点为支点，思考并回答下列问题：
（1）小红同学完成如图所示实验后并记录数据，根据这一次实验，小红立即分析得出杠杆的平衡条件，她的不足之处有 数据太少，实验结果偶然性大，实验结论缺乏普遍性 （至少写两点）。
（2）小明同学设计了两种实验方案：第一种是用弹簧测力计沿竖直向下拉，其读数为F1；第二种是用弹簧测力计斜向下拉，其读数为F2，请帮助小明判断两种方案的合理性和F1、F2正确的大小关系是 A （选填）。
A.第一种合理，F1＜F2
B.第一种合理，F1＞F2
C.第二种合理，F1＜F2
D.第二种合理，F1＞F2
（3）小刚同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，根据记录的数据，得出的杠杆平衡条件并不成立，他的操作错误在于没有选择 杠杆的重心与支点位置重合 。
【分析】（1）通过实验总结实验结论时，一般要进行多次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律；
（2）杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（3）杠杆重心不在支点位置时，实验中考虑杠杆自身重力的影响。
【解答】解：（1）小红同学用过一组数据分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是数据太少，实验结果偶然性大，实验结论缺乏普遍性；
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1＜F2，故选：A；
（3）图丁所示的装置进行探究时，杠杆的重心与支点位置不重合，杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是杠杆自身重力的影响。
故答案为：（1）数据太少，实验结果偶然性大，实验结论缺乏普遍性；（2）A；（3）杠杆的重心与支点位置重合。
【分析】本题考查探究杠杆平衡条件的实验，关键是将实验操作原则及结论掌握清楚，仔细分析即可。
7．“一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素”，这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考，并查阅资料，对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应，反应方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
【提出猜想】猜想一：金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二：金属钠和硫酸铜溶液反应，生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象如表所示。
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】（1）上述实验中均未观察到 红 色固体生成，由此判断猜想一错误
（2）实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的，由此判断猜想二也错误。
【实验反思】（1）实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 钠常温下就能与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠 。
（2）由上述实验可知，导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度 。
（3）为了用钠置换硫酸铜中的铜元素，小科设计了如下实验方案：
方案一：把钠块和无水硫酸铜直接混合，在干燥的空气中加热。
方案二：把钠块和无水旒酸铜直接混合，隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案，并说明理由 方案二，隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化 。
【分析】【实验结论】（1）根据铜是红色金属进行分析；
【实验反思】（1）根据钠常温下就能与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠进行分析；
（2）根据切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象，则钠块大小相同，硫酸铜溶液浓度不同进行分析；
（3）根据钠的金属活动性很强，能与空气中的氧气反应，要避免钠在空气中被氧化进行分析。
【解答】解：【实验结论】（1）猜想一猜想有铜生成，铜是红色金属，由实验结论，猜想一错误，则上述实验中均未观察到红色固体生成，故答案为：一；
【实验反思】（1）钠常温下就能与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；故答案为：钠与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠；
（2）由实验及现象，切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中，有关产生沉淀的现象，则钠块大小相同，硫酸铜溶液浓度不同，产生的沉淀不同；钠块大小不同，硫酸铜溶液浓度相同，产生的沉淀不同；则导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度，故答案为：钠块的大小、硫酸铜溶液的浓度；
（3）钠的金属活动性很强，能与空气中的氧气反应，要避免钠在空气中被氧化，方案二中隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化，故方案二是合理的，故答案为：方案二；隔绝空气加热，能避免钠在空气中被氧化。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
8．小乐通过图示实验装置（夹持部分已略去）及药品，按如下实验步骤，验证了可燃物燃烧的条件，其中实验装置气密性良好。药品均足量（已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃）。
步骤一：向大烧杯中注入足量的冷水，打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管，并观察U形管中现象；
步骤二：关闭K1、打开K2，向下压右侧注射器活塞，使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽，然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水，并观察U形管中现象；
步骤三：……，并观察U形管中现象。
（1）根据图示信息，写出生成氧气的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
（2）简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法 把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽 。
（3）补充完整步骤三的操作，并写出U形管中应观察到的现象 实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧 。
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，氧气能够支持燃烧；
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧。
【解答】解：（1）根据图示信息可知，无色液体是过氧化氢溶液，黑色固体是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
故填：2H2O22H2O+O2↑。
（2）步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法：把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽。
故填：把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽。
（3）步骤三的操作、现象：实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧。
故填：实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
9．工业上常通过煅烧石灰石来制备生石灰。为提高产量并减少能耗，需测定某温度下石灰石样品中碳酸钙完全分解所需的时间。小明取12.5克石灰石样品进行如下实验，并将所得实验数据绘制成如图所示曲线：
已知：石灰石样品中杂质不参与反应。
可能用到的化学方程式：
CaO+H2O＝Ca（OH）2；Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O
（1）在稀盐酸的质量从0加至b克的过程中出现的实验现象为 0﹣a：固体逐渐溶解；a﹣b：固体逐渐溶解，产生大量气泡 。
（2）此次煅烧过程中产生的生石灰的质量为多少克？
（3）小明重新取等质量的该石灰石样品以相同条件煅烧60分钟后，重复上述实验操作上发现样品中碳酸钙仍未完全分解。请在图中画出此次实验中烧杯及杯内物质总质量与加入稀盐酸的质量的关系曲线。
【分析】（1）根据复分解反应优先发生中和反应进行分析；
（2）根据先计算盐酸的用量，再计算氢氧化钙的质量，根据化学反应方程式计算生石灰的质量；
（3）根据煅烧60分钟后，产生的生石灰质量增加，则氢氧化钙的质量也增加了，与氢氧化钙反应的盐酸质量增加，据此画出烧杯及杯内物质总质量与加入稀盐酸的质量的关系曲线。
【解答】解：（1）0﹣a，盐酸先与氢氧化钙反应，固体逐渐溶解；a﹣b过程，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，固体逐渐溶解，有气泡产生；因此在稀盐酸的质量从0加至b克的过程中，出现的实验现象为：0﹣a：固体逐渐溶解；a﹣b：固体逐渐溶解，产生大量气泡；故答案为：0﹣a：固体逐渐溶解；a﹣b：固体逐渐溶解，产生大量气泡；
（2）滴入的稀盐酸先与氢氧化钙反应，a点时消耗的盐酸质量＝（160g﹣110g）×14.6%＝7.3g，设产生的氢氧化钙的质量为x，产生的生石灰的质量为y，
Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O
74 73
x 7.3g
＝，x＝7.4g
CaO+H2O＝Ca（OH）2
56 74
y 7.4g
＝，y＝5.6g，
答：此次煅烧过程中产生的生石灰的质量为5.6克。
（3）煅烧60分钟后，再加水100g后烧杯中初始的质量小于110g，且产生的生石灰质量增加，则氢氧化钙的质量也增加了，于是与氢氧化钙反应的盐酸质量增加；故反应的实验中烧杯及杯内物质总质量与加入稀盐酸的质量的关系曲线如图：
【分析】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
10．实验室加热32.5g二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时，剩余固体物质的质量变化如图1所示。
（1）如图2为气体的发生与收集装置，该实验中欲收集一瓶较干燥的氧气，应选用的装置组合为 AC （填图中字母）。
（2）完全反应后，剩余固体物质属 混合物 （填纯净物、混合物）。
（3）完全反应后，把剩余固体倒入134.1g蒸馏水中，充分溶解，所得溶液的溶质质量分数是多少。（写出计算过程）
【分析】（1）根据反应原理进行分析；
（2）根据氯酸钾分解得到氯化钾和氧气，二氧化锰是催化剂进行分析；
（3）根据图像可得氧气的质量，利用氧气的质量计算氯化钾的质量，进而计算质量分数。
【解答】解：（1）氯酸钾制取氧气需要加热，因此采用A作为发生装置，氧气的密度比空气大，利用排空气法收集的气体较为干燥，故选C，故答案为：AC；
（2）氯酸钾分解后的固体是氯化钾和二氧化锰的混合物，故答案为：混合物；
（3）由图像可得，生成氧气的质量为32.5g﹣22.9g＝9.6g，设生成氯化钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
149 96
x 9.6g
x＝14.9g
则所得溶液的溶质质量分数是
答：所得溶液的溶质质量分数是10%。
【分析】本题主要考查学生对反应图像的认识及利用化学方程式进行解题的能力，难度一般。
11．在科学实验操作技能大赛中，小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置（铁矿石的主要成分为Fe2O3）
（1）为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放 碱石灰 （选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”）的装置；
（2）装置调整好以后，按照规范步骤进行实验，当观察到D装置出现：铁矿石颜色发生变化或 玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引 时，证明铁矿石一定有部分被还原了。
（3）实验结束时，在拆卸装置前得进行以下操作：先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是 防止灼热的铁重新被氧气氧化 。
（4）从提高能源利用率的角度出发，对E装置中排出的尾气应如何处理？ 用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量 。
【分析】稀盐酸与石灰石反应产生二氧化碳气体，通过浓硫酸后得到干燥的二氧化碳气体，二氧化碳与焦炭高温下反应生成一氧化碳，CD装置间再加装一个装有碱石灰的装置，除去一氧化碳中混有的二氧化碳气体，得到纯净的CO，加热条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，E中澄清的石灰水变浑浊，多余的CO要经过燃烧处理，不能直接排放空气中，以免污染空气，据以上分析解答。
【解答】解：（1）二氧化碳能与氢氧化钠反应，能够与氧化钙反应；通过C制得的一氧化碳气体中可能混有二氧化碳，因此为确保制得较纯净的CO，还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置；
（2）氧化铁为红色固体，若铁矿石变色，或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引，说明铁矿石一定有部分被还原了；
（3）还原出的铁在高温下，易被氧气氧化，因此实验结束后，先熄灭C、D中的酒精喷灯，待装置冷却后再停止滴加稀盐酸，目的是防止灼热的铁重新被氧气氧化；
（4）一氧化碳有毒，会污染空气；氧化铁被一氧化碳还原为铁，由于一氧化碳与氢氧化钙溶液不反应，所以E装置中排除的尾气中还有不能被碱液吸收的一氧化碳气体，可以用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量。
故答案为：
（1）碱石灰；
（2）玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引；
（3）防止灼热的铁重新被氧气氧化；
（4）用导管把尾气引到C、D装置，利用其燃烧放热，给反应提供热量。
【分析】这是一道实验题，考查了一氧化碳还原氧化铁的原理等相关知识，有一定的综合度，能够掌握反应的原理及各实验步骤的作用是解答的关键。
12．已知常用的强酸（H2SO4、HCl、HNO3，）跟常用的强碱（NaOH、KOH）反应生成的盐的水溶液呈中性，现将白色粉末溶入一无色中性液体中，按以下图示进行实验：
（1）用化学式写出：B BaCl2 ，D Cu（OH）2
（2）若无色中性液体是只含一种溶质的溶液，则溶质可能有哪几种情况？ KCl，K2SO4 。（写化学式）
【分析】根据沉淀D的颜色为蓝色，可判断沉淀D为氢氧化铜；
根据蓝色溶液的颜色可判断蓝色溶液为可溶性铜盐，而该蓝色溶液与B溶液恰好完全反应后生成白色沉淀和有色溶液的特点，可知有色溶液仍为蓝色溶液中仍含有铜离子，又该溶液与C溶液恰好完全反应时生成氢氧化铜沉淀和纯净的氯化钾溶液，根据复分解反应交换成分的特点，可推断形成氢氧化铜沉淀的氢氧根来自C溶液，生成物氯化钾中的氯离子应来自于有色溶液。综上所述可得：有色溶液为氯化铜溶液；
硝酸铜与碱类物质C的溶液恰好完全反应生成氢氧化铜沉淀和纯净的氯化钾溶液，则物质C为氢氧化钾；
氯化铜溶液是由蓝色溶液与B溶液反应所形成的，根据复分解反应交换成分的特点，则氯化铜中的氯离子来自溶液B；则蓝色溶液一定不是硝酸铜溶液，可溶性铜盐还有氯化铜和硫酸铜，氯化铜溶液呈蓝绿色，则蓝色溶液为硫酸铜溶液；蓝色硫酸铜溶液由白色粉末和无色中性液体而形成，无色中性液体中不含铜，则蓝色溶液中的铜元素应来自白色粉末，含铜元素的白色粉末为硫酸铜（氯化铜粉末的颜色在初中化学中没及提及，故在此不做考虑而排除），所以蓝色溶液为硫酸铜溶液；硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应才能生成白色沉淀和氯化铜，则B为氯化钡。
【解答】解：根据沉淀D的颜色为蓝色，可判断沉淀D为氢氧化铜；
根据蓝色溶液的颜色可判断蓝色溶液为可溶性铜盐，而该蓝色溶液与B溶液恰好完全反应后生成白色沉淀和有色溶液的特点，可知有色溶液仍为蓝色溶液中仍含有铜离子，又该溶液与C溶液恰好完全反应时生成氢氧化铜沉淀和纯净的氯化钾溶液，根据复分解反应交换成分的特点，可推断形成氢氧化铜沉淀的氢氧根来自C溶液，生成物氯化钾中的氯离子应来自于有色溶液。综上所述可得：有色溶液为氯化铜溶液；
硝酸铜与碱类物质C的溶液恰好完全反应生成氢氧化铜沉淀和纯净的氯化钾溶液，则物质C为氢氧化钾；
氯化铜溶液是由蓝色溶液与B溶液反应所形成的，根据复分解反应交换成分的特点，则氯化铜中的氯离子来自溶液B；则蓝色溶液一定不是硝酸铜溶液，可溶性铜盐还有氯化铜和硫酸铜，氯化铜溶液呈蓝绿色，则蓝色溶液为硫酸铜溶液；蓝色硫酸铜溶液由白色粉末和无色中性液体而形成，无色中性液体中不含铜，则蓝色溶液中的铜元素应来自白色粉末，含铜元素的白色粉末为硫酸铜（氯化铜粉末的颜色在初中化学中没及提及，故在此不做考虑而排除），所以蓝色溶液为硫酸铜溶液；硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应才能生成白色沉淀和氯化铜，则B为氯化钡。
（1）物质B为氯化钡，其化学式为BaCl2；C物质为氢氧化钾，化学式为KOH；D物质为氢氧化铜，化学式为Cu（OH）2；
故选BaCl2，Cu（OH）2；
（2）无色中性液体是只含一种溶质的溶液，根据最终得到纯净的氯化钾溶液的需要，又纯净物A为硫酸铜，形成溶液后硫酸根可以使氯化钡全部沉淀，并且最终形成纯净氯化钾溶液，所以无色中性溶液中可以含有硫酸钾或者氯化钾，所以只含一种溶质的溶液为氯化钾的中性溶液或硫酸钾的中性溶液；
故答：KCl，K2SO4。
【分析】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
13．小科在验证Al和Cu的活动性实验时，把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中，发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱？小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关，于是重新设计实验，如图甲、乙、丙、丁，观察到的现象如下表：
（1）小科实验时打磨铝片的目的是 去除表面氧化铝保护膜 。
（2）小明认为要确定Cl﹣能否促进铝反应，实验中 不应该 （选填“应该”或“不应该”）采用NaCl溶液，理由是 无法排出钠离子的影响 。
（3）改进实验后，小明也进行了上述实验，若Cl能促进铝反应，则丁“？”处预期观察到的现象为 铝片表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色，放热 。
【分析】（1）根据铝的性质分析回答此题；
（2）根据实验唯一变量原则分析回答此题；
（3）根据实验结论推断实验现象。
【解答】解：（1）铝容易被氧化，形成氧化铝保护膜，覆盖铝表面，抑制铝与反应物接触，所以需要打磨去除表面的氧化铝保护膜；
故答案为：去除表面氧化铝保护膜。
（2）验证氯离子是否促进反应，因此变量只能是氯离子，所以加入氯化钠增加钠离子的影响因素，因此不能选择氯化钠溶液；
故答案为：不应该；无法排出钠离子的影响。
（3）加入氯离子，则反应可以进行，因此铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，所以看到铝表面有红色固体析出，硫酸铝溶液为无色，所以看到溶液由蓝色变为无色，反应过程放热；
故答案为：铝片表面有红色固体析出，蓝色溶液变为无色，放热。
【分析】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
14．实验室现有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知：氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2MgO+H2O；碳酸钙高温下分解，某兴趣小组为测定其中各成分的质量分数，取12.9g水垢样品加热，加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。请据图分析并计算：
（1）Mg（OH）2受热分解生成的水的质量为 0.9 g。
（2）水垢样品中Mg（OH）2的质量分数为多少？（结果精确到0.1%）
（3）x的值为多少？
（4）当剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%，此时剩余固体处于图中的 cd 段。（填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）
【分析】（1）根据氢氧化镁受热易分解生成了水蒸气，固体的质量要减少即为生成的水的质量；
（2）根据生成的水的质量利用化学方程式求出氢氧化镁的质量，然后水垢样品中Mg（OH）2的质量分数；
（3）碳酸钙高温下分解放出了二氧化碳气体，固体的质量要减少，完全反应后，固体的质量不再减少，x即为生成的氧化钙的质量据此分析计算；
（4）根据钙元素的在各个阶段的质量分数分析。
【解答】解：（1）由题意可知，碳酸钙高温下分解放出了二氧化碳气体，固体的质量要减少，完全反应后，固体的质量不再减少。由此可知：ab段是氢氧化镁分解，cd段是碳酸钙分解；氢氧化镁受热易分解生成了水蒸气，固体的质量要减少，ab段减少的质量即为水的质量，故Mg（OH）2受热分解生成的水的质量为12.9g﹣12.0g＝0.9g；故填：0.9g；
（2）设氢氧化镁的质量为y，生成氧化镁为m
Mg（OH）2MgO+H2O
58 40 18
y m 0.9g
＝＝
解得：y＝2.9g m＝2g
水垢样品中Mg（OH）2的质量分数为×100%≈22.5%
答：水垢样品中Mg（OH）2的质量分数为22.5%；
（3）碳酸钙高温下分解放出了二氧化碳气体，固体的质量要减少，完全反应后，固体的质量不再减少，x即为生成的氧化钙和氧化镁的质量，由上述计算可知，碳酸钙的质量为：12.9g﹣2.9g＝10g
设生成氧化钙的质量为n
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
10g n
＝
n＝5.6g
因此x＝5.6+2g＝7.6g；
答：x＝7.6g；
（4）由上述计算可知，碳酸钙的质量为：12.9g﹣2.9g＝10g
在碳酸钙和氧化镁的混合物中钙元素的质量分数是：×100%≈33.3%；
若碳酸钙完全分解，则剩余固体中钙元素的质量分数是×100%≈52.6%；
由于剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%，52.6＞36.0%＞33.3%，说明了氢氧化镁已完全分解，碳酸钙没有完全分解，则剩余固体的成分为CaCO3、MgO、CaO，即当剩余固体中钙元素的质量分数为36.0%，此时剩余固体处于图中的cd段；故填：cd；
【分析】解答本题的关键是分清反应的先后关系，由于氢氧化镁受热易分解，碳酸钙高温分解，所以氢氧化镁先分解，氢氧化镁分解完后，等加热到高温时碳酸钙分解。
15．小宁同学用一定质量分数的FeCl3溶液和一定质量的NaOH固体粉末做实验。四次实验结果如表所示：
根据实验结果回答下列问题：
（1）实验过程中可以观察到有 红褐 色沉淀生成。
（2）第 2 次实验，FeCl3和NaOH恰好完全反应。
（3）表中的a值是 21.4 。
（4）实验中所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
【分析】（1）氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠；
（2）第1次6g氢氧化钠粉末对应沉淀为5.35g，而第3次24g氢氧化钠粉末完全反应时，生成沉淀应该为5.35g×4＝21.4g＞16.05g，说明150gFeCl3溶液完全反应，生成沉淀16.05g；
（3）根据数据可知，第2次实验，100gFeCl3溶液和12gNaOH粉末恰好完全反应，产生沉淀10.7g，所以第4次实验，200gFeCl3溶液和24gNaOH恰好完全反应；
（4）根据第2次实验数据进行计算。
【解答】解：（1）氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红色沉淀和氯化钠；
（2）第1次6g氢氧化钠粉末对应沉淀为5.35g，而第3次24g氢氧化钠粉末完全反应时，生成沉淀应该为5.35g×4＝21.4g＞16.05g，说明150gFeCl3溶液完全反应，生成沉淀16.05g；由数据可知，第2次实验，100gFeCl3溶液和12gNaOH恰好完全反应，产生沉淀10.7g。
（3）根据数据可知，第2次实验，100gFeCl3溶液和12gNaOH粉末恰好完全反应，产生沉淀10.7g，所以第4次实验，200gFeCl3溶液和24gNaOH粉末恰好完全反应，生成沉淀21.4g；
（4）设100gFeCl3溶液中溶质的质量为x。
FeCl3+3NaOH＝3NaCl+Fe（OH）3↓
162.5 107
x 10.7g
x＝16.25g
所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是×100%＝16.25%。
答：所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是16.25%。
故答案为：（1）红褐；
（2）2；
（3）21.4；
（4）16.25%。
【分析】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
16．有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答：（1）滤渣a的成分一定含有 CaCO3和BaSO4 ，可能含有 Mg（OH）2 。
（2）滤液中溶质的成分有 氯化钡、氢氧化钠和氯化钠 。
（3）若现象（1）“滤渣部分溶解”变为“滤渣全部溶解”，则样品中不含有的物质是 Na2SO4 。
【分析】根据碳酸钙难溶于水，钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，氢氧化钠和氯化镁反应会产生氢氧化镁沉淀，碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，氢氧化镁会与盐酸反应而溶解，结合化学方程式计算等知识进行分析。
【解答】解：碳酸钙难溶于水，钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，氢氧化钠和氯化镁反应会产生氢氧化镁沉淀，碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，氢氧化镁会与盐酸反应而溶解。
样品加入足量的水充分溶解，得到滤渣a和滤液，滤渣a中加入稀盐酸，全部部分溶解，生成无色气体，所以样品中一定含有碳酸钙、硫酸钠，滤液中通入二氧化碳气体，生成白色沉淀，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸属于弱酸，不会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和盐酸，碳酸不会与氯化镁反应生成碳酸镁沉淀和盐酸，所以样品中一定含有氢氧化钠和氯化钡，b是碳酸钡沉淀。
（1）设生成0.44g二氧化碳所需碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
＝
x＝1.0g
而滤渣a的质量是1.4g，所以滤渣中含有氢氧化镁，所以根据现象1和现象2可以推测，滤渣a是CaCO3和BaSO4；可能含有Mg（OH）2；
（2）滤液中溶质的成分有氯化钡、氢氧化钠以及氯化钡和硫酸钠的反应产物氯化钠；
（3）若现象（1）“滤渣部分溶解”变为“滤渣全部溶解”，则样品中不含有的物质是Na2SO4。
故答案为：（1）CaCO3和BaSO4；Mg（OH）2；
（2）氯化钡、氢氧化钠和氯化钠；
（3）Na2SO4。
【分析】在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可。
17．小明用图甲的弹簧笔玩游戏，发现弹起的高低不同。笔弹起的高度取决于内部弹簧的弹性势能。弹簧的弹性势能大小与弹簧的弹性形变和弹簧种类有关。
猜想：相同弹簧其弹性势能大小与其弹性形变的程度有关。
为了验证猜想，小明利用图乙所示的实验装置进行实验。不计小球滚动和碰撞的能量损失。步骤如下：
①用小球在水平面上压缩弹簧至一定位置；
②释放小球撞击木块，测得木块移动的距离s。
（1）步骤①在操作时需要控制 小球、木块 等无关变量相同。（写出2个）
（2）将弹簧压缩至不同位置后释放撞击木块，若出现 当弹簧被压缩的越多，木块滑行的距离也就越长 现象，则可得出结论：相同弹簧弹性形变的程度越大，弹簧弹性势能越大。
（3）小明在其中几次实验中，用小球压缩弹簧释放后撞击木块，发现木块移动到水平桌面末端并掉下桌面，影响实验的观测。在无法增加水平桌面长度的情况下，请你就上述实验不足提出一项合理化的改进建议： 在水平面上放足够长的毛巾 。
【分析】（1）要探究猜想①：弹簧弹性势能的大小与其弹性形变的程度有关，要控制与它有关的因素相同，同时为了比较弹性势能的大小，还应控制和弹簧弹性势能无关的因素相同；
（2）在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，当弹簧被压缩的越多，弹性势能越大，小球撞击木块时具有的动能越大，对木块所做的功就越多，所以木块滑行的距离也就越长；
（3）从增大摩擦力缩短木块运动路程角度分析。
【解答】解：（1）为了验证猜想①，在操作时要控制小球、木块、水平面等与弹簧弹性势能无关的因素相同；
（2）当弹簧被压缩的越多，如果小球撞击木块滑行的距离越长，说明小球对木块做的功就越多，小球撞击木块时的动能就越大，弹簧的弹性势能就越大，则可得出结论：相同弹簧弹性形变的程度越大，弹簧弹性势能越大；
（3）可以增加水平桌面的粗糙程，如在水平面上放足够长的毛巾，增大木块受到的摩擦力，缩短木块运动路程。
故答案为：（1）小球、木块；（2）当弹簧被压缩的越多，木块滑行的距离也就越长；（3）在水平面上放足够长的毛巾。
【分析】本题是探究弹性势能的影响因素，考查了实验的设计和控制变量法、转换法在实验中的应用，非常典型，在学习中要学会举一反三。
18．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
（1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 杠杆自身的重力 。
（2）该杠杆机械效率的表达式是 ×100% 。（用题中给出的字母表示）
（3）若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 不变 ，杠杆的机械效率将 变大 （填变大、变小、不变）。
【分析】（1）机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；
（2）使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，机械效率增大。
【解答】解：（1）影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力。
（2）有用功为W有＝Gh1，总功W总＝Fh2，则机械效率的表达式η＝×100%＝×100%；
（3）将钩码的悬挂点从A点移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，机械效率增大。
故答案为：（1）杠杆自身的重力；（2）×100%；（3）不变；变大。
【分析】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式，知道提高机械效率的方法。
19．某兴趣小组在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到现象。小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣，他们又做了如图所示两组实验。
（1）实验一：如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，旋紧瓶盖振荡，观察到软塑料瓶变瘪。小明同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；小林同学认为二氧化碳还会与水发生反应，所以根据上述实验现象不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应。你赞成哪位同学的观点 小林 。
（2）实验二：小组同学将实验一做了改进，将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡，观察到软塑料瓶变瘪，再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中（如图2），观察到 有气泡产生，塑料瓶膨胀变大 ，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
（3）实验二结束后，兴趣小组的同学想进一步探究塑料瓶中液体的溶质组成，取少量塑料瓶中的液体，滴加酚酞后发现不变色，接着放入适量的铁粉，产生大量气泡。得出结论：塑料瓶中溶液的溶质除了氯化钠还有 HCl 。
【分析】（1）根据二氧化碳性质分析回答此题；
（2）根据盐酸与碳酸钠反应的现象分析回答此题；
（3）根据实验现象推断此题。
【解答】解：（1）二氧化碳可与氢氧化钠反应，同时也可以与水反应，因此加入氢氧化钠溶液，无法排除溶液中水的影响，所以小林同学观点正确；
故答案为：小林。
（2）盐酸与碳酸钠反应后生成二氧化碳，所以看到气泡，此时二氧化碳生成，说明气体增多，则内部压强增大，所以塑料瓶会膨胀变大；
故答案为：有气泡产生，塑料瓶膨胀变大。
（3）加入酚酞不变色，说明不显碱性，因此碳酸钠和氢氧化钠不存在，加入铁粉有气泡产生，说明有盐酸；
故答案为：HCl。
【分析】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
20．小郑利用如图1示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好，实验前弹簧夹处于关闭状态。
（1）验证可溶性碱能与酸反应打开活塞a，向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba（OH）2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 溶液恰好由红色变成无色 。
（2）验证可溶性碱能与CO2反应完成（1）后，打开活塞b，向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后，立即关闭活塞b。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象 打开弹簧夹，装置甲中的液体进入装置乙，且乙装置内产生白色沉淀 。
（3）小郑取44.4克纯净的碱式碳酸铜样品，利用图2装置（夹持仪器省略）验证其化学式为Cu2（OH）2CO3。（已知：碱式碳酸铜受热分解可得到氧化铜、水和二氧化碳；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物）
①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重：当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是 将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收 。
②若碱式碳酸铜的化学式为Cu2（OH）2CO3，则装置乙将增重 3.6 克。
【分析】（1）根据酸碱中和反应中，溶液酸碱性的变化进行分析；
（2）根据装置内的压强变化进行分析；
（3）①根据装置内有残留的水蒸气和二氧化碳进行分析；
②根据碱式碳酸铜的质量和反应的方程式计算出水的质量，即装置乙将增重的质量。
【解答】解：（1）氢氧化钡溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红色，滴加足量的稀盐酸，氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，恰好完全反应时溶液呈中性，观察到溶液恰好由红色变成无色；
（2）乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小，打开弹簧夹，在外界大气压的作用下，装置甲的液体进入装置乙，甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀；
（3）①实验前、后均需对装置甲、乙、丙进行称重；当装置甲中固体质量不再减少，对装置甲、乙、丙进行再次称重前，由于装置内有残留的水蒸气和二氧化碳，需打开活塞再次通入足量的N2，其目的是将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收；
③设生成水的质量为x。
Cu2（OH）2CO3＝2CuO+CO2↑+H2O
222 18
44.4g x
x＝3.6g
则装置乙将增重3.6克。
故答案为：（1）溶液恰好由红色变成无色；
（2）打开弹簧夹，装置甲中的液体进入装置乙，且乙装置内产生白色沉淀；
（3）①将装置内的水蒸气和二氧化碳赶入乙、丙装置内吸收；
②3.6。
【分析】要想解答好这类题目，要理解和熟记碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式，以及与之相关的知识。
21．某化学学习小组同学对实验室制取二氧化碳气体后的废液产生了兴趣。提出问题：废液中的溶质的成分是什么呢？
小萍进行了如下猜想：
①只有生成的氯化钙；
②氯化钙和氯化氢；
③氯化钙和碳酸钙。
（1）小彩同学认为猜想 ③ （填序号）是不科学的。
（2）小乔同学向废液中逐滴加入碳酸钠溶液，用数字化实验设备测得溶液pH变化情况如图所示，请描述整个反应过程中的实验现象： 先产生气泡，后生成白色沉淀 。
（3）请你设计一个实验方案检验D点溶液中的溶质为NaCl和Na2CO3 取少量溶液于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，将气体通入到澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明溶液中含有碳酸钠，再往溶液中加入适量硝酸银，有白色沉淀生成，说明溶液中含有氯化钠 。
【分析】（1）根据碳酸钙难溶于水，溶液中的溶质不可能含碳酸钙进行分析；
（2）根据碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，pH逐渐增大，稀盐酸恰好完全反应时，pH＝7，后氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠进行分析；
（3）根据取少量溶液于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，将气体通入到澄清的石灰水，石灰水变浑浊，再往溶液中加入适量硝酸银，有白色沉淀生成，说明溶液中含有氯化钠进行分析。
【解答】解：（1）碳酸钙难溶于水，溶液中的溶质不可能含碳酸钙，故猜想③是不科学的；故答案为：③；
（2）由图可知，一开始pH小于7，说明溶液中的溶质是氯化氢和氯化钙，向废液中逐滴加入碳酸钠溶液，碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，pH逐渐增大，稀盐酸恰好完全反应时，pH＝7，后氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，此阶段pH始终等于7，后滴加碳酸钠，pH＞7，故答案为：先产生气泡，后生成白色沉淀；
（3）检验D点溶液中的溶质为NaCl和Na2CO3的方法是：取少量溶液于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，将气体通入到澄清的石灰水，石灰水变浑浊，再往溶液中加入适量硝酸银，有白色沉淀生成，说明溶液中含有氯化钠，故答案为：取少量溶液于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，将气体通入到澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明溶液中含有碳酸钠，再往溶液中加入适量硝酸银，有白色沉淀生成，说明溶液中含有氯化钠。
【分析】本题主要考查物质的组成成分的探究，酸的化学性质等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。
22．有一包白色粉末可能含有BaCl2（中性）、Na2CO3、CaCO3、NaOH中的两种。鉴定过程如下：
步骤Ⅰ：取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。
步骤Ⅱ：将烧杯中的物质过滤得到滤渣A和滤液B，对滤液B进一步设计如下方案进行实验。
请回答：
（1）只根据步骤Ⅰ可以判断出烧杯中的白色不溶物可能是 CaCO3、BaCO3 。
（2）若原白色粉末中只含有CaCO3、Na2CO3两种物质，则上述③出现的现象是 为产生气泡，白色沉淀溶解，溶液由红色变为无色 。
【分析】（1）根据碳酸钙不溶于水，氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀分析；
（2）硝酸钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠；硝酸与碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳；酚酞试液遇到酸性和中性溶液不变色，遇到碱性溶液变红。
【解答】解：（1）步骤Ⅰ：取一定量该粉末样品加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物，白色不溶物可能是碳酸钙，因为碳酸钙不溶于水，也可能是碳酸钡，因为氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀。
（2）若原白色粉末中只含有CaCO3、Na2CO3两种物质，则滤液B中含碳酸钠，①滤液B中加少量的硝酸钡，硝酸钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，②混合物C中加入酚酞，由于碳酸钠过量，碳酸钠呈碱性，酚酞试液变红，③混合物D中加入稀硝酸，硝酸与碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，由于硝酸过量，反应后溶液呈酸性，酚酞试液为无色，故③观察到的现象为产生气泡，白色沉淀溶解，溶液由红色变为无色。
故答案为：（1）CaCO3、BaCO3；
（2）为产生气泡，白色沉淀溶解，溶液由红色变为无色。
【分析】在解此类题时，首先要弄清楚混合物中各种物质的性质，然后根据题中的现象进行逐一的对照分析。
23．寒假期间，小明同学用五角星图总结归纳了稀硫酸的性质，如图所示。
（1）为验证性质①，小明将某一金属放入盛有稀硫酸的试管中，得到了浅绿色溶液。请写出该金属与稀硫酸反应的化学方程式： Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 。
（2）小明需要在性质③的方框中填入的物质类别为 金属氧化物 。
【分析】（1）根据浅绿色的溶液中含有亚铁离子，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；
（2）根据酸会与活泼金属、碱、盐、指示剂、金属氧化物等物质发生反应进行分析。
【解答】解：（1）为验证性质①，小明将某一金属放入盛有稀硫酸的试管中，得到了浅绿色溶液，该金属与稀硫酸的反应是硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（2）需要在性质③的方框中填入的物质类别为金属氧化物。
故答案为：（1）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（2）金属氧化物。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
24．某实验小组取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，小科认为生石灰已变质，试剂瓶中可能含有CaO、Ca（OH）2、CaCO3三种物质，并开展如下探究：称取10.6g样品，并设计实验方案及实验装置（如图所示）。
①检查装置气密性，在锥形瓶内加入样品10.6g和适量的水并放出热量，并连接好仪器；
②打开分液漏斗活塞，将稀盐酸缓缓注入锥形瓶中，使样品恰好完全反应，准确测得量筒内共收集到1100mL的水（装有水的广口瓶的水面上方铺有一层油）；
③拆下装置后，往锥形瓶内的溶液中注入足量硝酸银溶液，至沉淀完全，经过滤、洗涤和干燥后，称量沉淀质量。
注：本实验条件下，二氧化碳的密度2g/L。
（1）试写出样品溶于水放热的化学方程式 CaO+H2O＝Ca（OH）2 。
（2）碳酸钙与盐酸反应属于化学四大基本反应中的 复分解反应 。
（3）若不在水面上铺层油，则实验测得的样品中CaCO3质量 小于 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际质量。
（4）在步骤③中，当沉淀质量小于 43.05 g时，说明样品中还含有Ca（OH）2。
【分析】（1）根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙放热分析；
（2）根据复分解反应是两种化合物相互交换成分，生成另外两种新的化合物的反应分析；
（3）根据二氧化碳会溶解于水中且能与水反应分析；
（4）根据氧化钙和氢氧化钙与盐酸反应，氧化钙生成氯化钙质量大于氢氧化钙，结合方程式中物质转化时的质量关系，计算生成氯化银质量分析。
【解答】解：（1）样品溶于水放热是氧化钙与水反应生成氢氧化钙过程放热，反应方程式为 CaO+H2O＝Ca（OH）2；故答案为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；
（2）复分解反应是两种化合物相互交换成分，生成另外两种新的化合物的反应，碳酸钙与盐酸反应属于复分解反应；故答案为：复分解反应；
（3）因二氧化碳会溶解于水中且能与水反应，若不在水面上铺层油，则二氧化碳溶于水会使测得二氧化碳质量偏小，使得碳酸钙质量小于实际质量；故答案为：小于；
（4）量筒内收集到1100mL 的水，即生成二氧化碳体积为1100毫升，则二氧化碳质量为 2g/L×1.1L＝2.2g，由碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙与硝酸银反应生成氯化银的关系，设碳酸钙的质量为x，氯化银的质量为y，
CaCO3∽CaCl2∽CO2∽2AgCl
100 44 287
x 2.2g y
x＝5g，
y＝14.35g，
设10.6克样品中除碳酸钙外其余为氧化钙，则氧化钙质量为10.6g﹣5g＝5.6g，氧化钙与盐酸生成的氯化钙，再与硝酸银反应生成氯化银为z，
CaO∽CaCl2∽2AgCl
56 287
5.6g z
z＝28.7g
在步骤③中，当沉淀质量小于28.7g+14.35g＝43.05g时，说明样品中还含有Ca（OH）2。故答案为：43.05。
【分析】本题主要考查物质的组成成分的探究等，注意在书写化学方程式后，首先检查化学式，再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
25．小科同学向盛有生石灰的烧杯中加入碳酸钠溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到固体A和溶液B。
（1）上述实验中发生的化学反应有：①CaO+H2O═Ca（OH）2；②Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓。
（2）在探究固体A的成分时，小科同学通过分析提出了二个假设：
假设一：固体A中只有CaCO3；
假设二：固体A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是 Ca（OH）2微溶于水 。
在验证假设过程中，小科取少量固体A于试管中加入足量水，振荡、静置，向上层清液中滴硫酸铜溶液，出现 蓝色沉淀 现象，假设二成立。
（3）在探究溶液B中的溶质成分时，小科同学通过对化学反应的分析又提出了三个假设：
假设一：溶液B中的溶质是NaOH；
假设二：溶液B中的溶质是NaOH和Na2CO3；
假设三：溶液B中的溶质是NaOH和 Ca（OH）2 。
①请在假设三中补上另一种物质。
②在验证假设过程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸，小科这一实验操作的目的是为了验证哪一个假设？并说明理由 假设二，只有假设二中碳酸钠与盐酸反应会产生气泡，有明显现象 。
【分析】（2）假设二：根据氢氧化钙微溶于水进行解答；
根据氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙进行解答；
（3）①根据氢氧化钙与碳酸钠的反应情况分析；
②根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体分析。
【解答】解：（2）由于氢氧化钙微溶于水，所以最后所得固体中可能含有氢氧化钙；故填：Ca（OH）2微溶于水；
氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钙，因此若固体中含有氢氧化钙，则将固体充分溶解后滴加硫酸铜溶液将出现蓝色沉淀；故填：蓝色沉淀；
（3）①根据Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓，恰好反应时溶液B中只有氢氧化钠，碳酸钠过量时溶液B中只有氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钙过量时溶液B中只有氢氧化钠和氢氧化钙；故填：Ca（OH）2；
②在验证假设过程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀盐酸，小科这一实验操作的目的是为了验证假设二，因为在三个假设中只有碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，产生气泡，有明显现象；故填：假设二，只有假设二中碳酸钠与盐酸反应会产生气泡，有明显现象。
【分析】通过回答本题知道了在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。
26．在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。
（1）请从下列各图中选择合适的实验装置（部分夹持装置未画出） ③ （填序号）。
（2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。
实验器材：秒表、电子秤、如图中合适的装置。
实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。
实验步骤： ①组装仪器，检查装置气密性；
②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg
的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定；
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间；
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间 。
【分析】（1）根据实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水进行分析；
（2）根据制取气体需要检验装置的气密性，需要验证催化剂的质量和催化效果以及控制变量法的正确使用进行分析。
【解答】解：（1）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，选择合适的实验装置是：③；
（2）实验步骤是：①组装仪器，检查装置气密性；
②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg
的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定；
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间；
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。
故答案为：（1）③；
（2）①组装仪器，检查装置气密性；
②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg
的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定；
③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间；
④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。
【分析】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
27．杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量 物体质量 的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 右 侧移动；
（3）步骤④标零线的目的是 避免杆秤自身重力对称量的干扰 ；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为 小思 的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体……；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
【分析】（1）杆秤利用的是杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；当在秤盘上放置物体称量时，秤盘的总重力变大，而秤砣质量和AB不变，根据杠杆的平衡条件分析BO大小的变化，从而得出秤砣移动的方向；
（3）秤杆自身重力的重心不是位于B点，所以杆秤需要标零线，即秤砣在“0”点时与杆秤的自重平衡；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，据此进行解答。
【解答】解：（1）杆秤是一种测量物体质量的工具；
（2）当在秤盘上没有放置物体时，秤杆在水平位置平衡后，秤砣所挂的位置为“0”；
当在秤盘上放置物体称量时，由杠杆的平衡条件（m物g•AB＝m秤砣g•BO）可知，在秤砣质量和AB不变的情况下，要使秤杆在水平位置平衡，应增大BO的大小，即秤砣应从“0”刻度向右侧移动；
（3）图乙中，B点是支点，当在秤盘上没有放置物体时，秤砣挂在“0”点与杆秤自重平衡，所以步骤④标零线的目的是避免杆秤自身重力对称量的干扰；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的，所以定刻度时，小科的方法比较麻烦，而小思的方法比较简单，更合理。
故答案为:（1）物体质量；（2）右；（3）避免杆秤自身重力对称量的干扰；（4）小思。
【分析】本题通过杆秤的制作过程为背景考查了学生对杆秤作用的了解、杠杆平衡条件的应用以及杆秤定刻度方法的评估，从制作步骤中获取有用的信息是关键。
28．小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置，护士告诉他这是一次性输液加热棒，可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢？科学研究小组通过上网查阅资料发现：一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢？科学研究小组设计了如下实验：
（1）探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中，加入足量的水充分溶解、过滤，得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，无明显现象， 滴加适量的硝酸银溶液，产生白色沉淀 （填写正确的实验操作及现象），证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+，从而确定含有氯化钠。
（2）探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣，发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁，该物质鉴定的原理是：Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
当观察到 无水硫酸铜粉末不变蓝 这一现象时，排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在，因为除了四氧化三铁外，钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上，进行如下实验：取适量被吸引的黑色物质于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后，向试管中加入足量的过氧化氢溶液（能将Fe2+转化为Fe3+），然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色，证明溶液中有Fe2+，得出加热棒中含有铁粉这一结论。
（3）探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末，并将产生的气体通入足量澄清石灰水，石灰水变浑浊，得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式： C+O2CO2 、 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
综合上述实验，小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢？小明还将进一步探究。
【分析】（1）②根据氯离子的检验方法进行分析；
（2）根据氢气还原四氧化三铁的产物进行分析；
（3）根据碳粉的燃烧、二氧化碳与石灰水的反应书写方程式。
【解答】解：（1）②要证明滤液中含有氯离子，取适量滤液于试管中，滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸，排除硫酸根和碳酸根离子的干扰后，滴入硝酸银溶液，若产生白色的沉淀即氯化银，说明滤液中含有氯离子，故填：滴加适量硝酸银溶液，产生白色沉淀；
（2）根据Fe3O4+4H23Fe+4H2O，氢气还原四氧化三铁的产物为铁和水，若黑色固体中含有四氧化三铁，则通入干燥的氢气后会有水和铁生成，但生成铁粉和四氧化三铁均为黑色，无明显现象，生成的水能使无水硫酸铜变蓝；黑色粉末中无四氧化三铁，则无水硫酸铜不变蓝，故填：无水硫酸铜粉末不变蓝；
（3）若黑色粉末中含有碳粉，碳粉点燃生成二氧化碳，二氧化碳气体通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，石灰水变浑浊，方程式为：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，故填：C+O2CO2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
【分析】此题难度不大，只是阅读量较大，解题时需要认真读题，从题目中找出解题信息结合所学知识进行解答。
29．小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。
【交流反思】
（1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 速度 相同。
（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 相同时间内收集到氧气的体积 。
【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 降低温度，可以减缓反应的速率 。
【分析】（1）根据除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，进行分析解答。
（2）根据图中实验，用量筒收集生成的氧气，进行分析解答。
（3）根据用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，温度不同，进行分析解答。
【解答】解：（1）除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
（2）图中实验，用量筒收集生成的氧气，判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。
（3）利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，控制的变量是温度不同，进行该实验所基于的假设是降低温度，可以减缓反应的速率。
故答案为：
（1）速度；
（2）相同时间内收集到氧气的体积；
（3）降低温度，可以减缓反应的速率。
【分析】本题有一定难度，明确探究目的、灵活运用控制变量法是正确解答本题的关键。
30．科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时，发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的”这一问题，设计实验进行探究。
【设计实验】小组同学经过认真分析思考，提出了自己的假设，并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。
（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是 气体是由铁和稀盐酸反应生成的 ；
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是 稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡 ；
【反思提高】设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
【迁移应用】一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。
请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
【实验探究】查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、CO32﹣、水分子外，还有OH﹣。
小组同学设计了如图丙对照实验E、F和G。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液，x溶液进行实验，一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x溶液”应该是 氢氧化钠溶液 。
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是 碳酸根离子 。
【分析】（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是气体是由铁和稀盐酸反应生成的。
（2）稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡。
（3）实验G所加“x溶液”应该是氢氧化钠溶液，是因为氢氧化钠溶液显碱性，并且含有钠离子和氢氧根离子，便于对比。
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是碳酸根离子。
【解答】解：（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是气体是由铁和稀盐酸反应生成的。
故填：气体是由铁和稀盐酸反应生成的。
（2）对照实验D的设置没有必要，提出这一观点的理由是稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡。
故填：稀盐酸中含有水，而铁锈在稀盐酸中不产生气泡。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液，x溶液进行实验，一段时间后、观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F中产生气体既快又多，从对照实验设置的角度分析，实验G所加“x溶液”应该是氢氧化钠溶液，是因为氢氧化钠溶液显碱性，并且含有钠离子和氢氧根离子，便于对比。
故填：氢氧化钠溶液。
（4）分析图丙实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F中快速产生气体，是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是碳酸根离子。
故填：碳酸根离子。
【分析】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。序号
样品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
①
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
70
约120
②
1g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl
100
70
约70
实验编号
钠块大小
硫酸铜溶液
实验中产生沉淀的现象
①
绿豆大小
稀溶液10mL
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
甲
乙
丙
丁
现象
不明显
反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热
反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热
？
实验次数
NaOH质量/g
FeCl3溶液质量/g
Fe（OH）3质量/g
1
6
100
5.35
2
12
100
10.7
3
24
150
16.05
4
36
200
a
序号
样品
量筒起始读数/mL
量筒最终读数/mL
所需时间/min
①
1g铁粉、0.2g碳和10滴水
100
70
约120
②
1g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl
100
70
约70
实验编号
钠块大小
硫酸铜溶液
实验中产生沉淀的现象
①
绿豆大小
稀溶液10mL
产生蓝绿色沉淀
②
绿豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
③
豌豆大小
稀溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀
④
豌豆大小
浓溶液10mL
产生蓝色絮状沉淀，并出现黑色固体
甲
乙
丙
丁
现象
不明显
反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热
反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，放热
？
实验次数
NaOH质量/g
FeCl3溶液质量/g
Fe（OH）3质量/g
1
6
100
5.35
2
12
100
10.7
3
24
150
16.05
4
36
200
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